核心素养培养理念下的高中化学实验教学策略探究

2024-01-24 00:40丁景艳
高考·上 2023年11期
关键词:策略与方法高中化学实验教学

丁景艳

摘 要:高中是学生系统学习化学课程、培养个人化学学科核心素养的重要时期,在课堂上,如果教师以传统分享讲解理论知识的方式去推进授课,就会极大降低课堂的教学质量。为避免这样的情况,教师应该高度重视化学实验教学,借助科学的方法、向学生提供积极引导,让学生可以大幅提升个人的实验能力,深入掌握化学的各项原理。

关键词:核心素养培养理念;高中化学;实验教学;策略与方法

化学本身就是一门实验属性非常强的学科,在高中化学课堂的教学中,实验必须被贯穿始终[1]。通过科学的实验引导,可以让学生对理论知识的掌握更显到位,同时此举还能进一步培养他们的化学认知体系,促进学生对化学理论知识形成深层次的了解,激发他们探索知识的欲望和想法。正因为如此,所以在未来的高中化学课堂中,教师需要积极践行实验教学的基本理念以及想法,为学生提供科学指导,让他们能在掌握理论知识的基础上形成良好的动手实践能力。

一、核心素养培养理念下,高中化学实验教学的重要性体现

自新课改落地后,我国的教育产业发生了明显改变,在当下的教育事业中有一个非常热门的话题,那就是培养学生的核心素养,这已经成为各一线教师在教学中必须肩负起的重要任务。推进实验教学,可以培养学生的学科素养,激发他们的学习主动性、自觉性,所以对此必须引起高度重视[2]。在高中化学教学中,教师不但需要向学生分享基本的理论知识,还得带领学生运用理论知识有效解决各类问题,进一步提升他们的化学应用能力,此举是培养学生学科核心素养的重要前提条件。具体来说,在化学实验中,可以让学生亲自参与,在不断动手操作的过程中、逐步提升个人的运用能力,深入了解不同物质的具体属性,可以说,化学实验教学是培养学生化学学科核心素养的基本前提条件,对此各教育工作者必须引起高度的重视。

二、核心素养培养理念下,高中化学实验教学的现存问题

相较于初中阶段而言,高中化学课程的学习难度较大,在教材中涉及的知识点比较广泛,知识较为抽象,想要借助高中化学教材作为依托,进一步培养学生的学科核心素养,首先就必须要紧密围绕着在当下教学中存在的不足展开深度的探究,并且围绕现存问题设定科学的解决方法。具体来说,在当下的实验教学中存在的问题主要体现在以下这几个方面。

(一)教师在课前准备不够充分

在高中化学实验教学中,教师应该结合教材设定的实验内容、提前准备相关的药品、器具,但在实际的课前准备环节中,不少教师做得并不到位,比如说他们并没有在课前详细地检查器材的安全性等诸多方面,也没有结合实验药品是否过期、药品是否安全、性质是否变化等诸多方面展开进一步的检查,一旦让这一些不安全甚至性质已经发生变化的药品进入到实际实验的操作过程中,就会导致实验的结果存在偏差,甚至还会造成严重的安全事故[3]。但这样的情况在目前并不少见,对此各一线教师必须引起高度重视,并积极调整、强化实验室的管理工作,落实好前期的准备环节,如此才能最大化避免在实验中出现严重偏差。

(二)对化学实验教学不够重视

受传统应试教育理念的影响,目前在教学时,部分高中化学教师仍然坚持“理论为主、实验为辅,甚至直接无视实验”的错误理解,比如说部分教师直接放弃让学生亲自动手做实验,而是通过在黑板上画图又或者通过多媒体信息技术播放视频演示的方式,直接取代学生亲自动手实验。如果只是让学生通过视频以及理论学习实验内容,往往无法达到最优的效果,而且以上方法与化学实验教学的初衷、最开始预设的目标完全背道而驰,毕竟在这样的方式下,学生无法亲自感知化学反应过程中的各类现象、明确最终的结果,“借助实验降低抽象知识理解难度”的效果无法被完全释放出来,学生的学习兴趣也会因此大幅下降。

三、核心素養培养理念下高中化学实验教学应注意的问题

(一)引导学生正确认识实验

上文已经介绍过了,在高中化学实验教学中遇到的一个突出问题体现在部分学生认为化学实验操作很难或者不重要,反正自己学不会所以直接不学。为避免这样的情况持续普及,教师应该向学生进行科学的引导,通过及时有效的宣讲,让学生可以正确认识实验的重要性,让他们愿意更主动地参与到实验操作过程中。具体来说,在课堂上,如果教师可以通过实验示范、多媒体技术演示以及个人讲解等多举措并行,让学生了解实验具有直观性的特点,让他们知道实验的正向价值和作用,就可以让大家清晰地认知实验的本质,在教师的带领下逐步弄清楚实验的魅力,并且愿意跟上教师的步伐在课堂学习的过程中主动展开实验。

(二)在示范实验操作时,教师应该规范个人的行为

众所周知,教师是很多学生模仿的对象,在一些危险系数比较大或者操作难度极高、操作时间较长的实验中,教师可以通过提前示范、录制视频的方式向学生展示实验操作的全流程。在整个实验示范的过程中,教师要用绝对规范的操作方法把握细节,修剪后的视频可以有效避免误操作的情况。通过让学生观看视频,模仿教师示范实验,以规范化的方式去展开学习。这样可以让他们对化学实验操作逐步形成谨慎、规范的基本理解,并且将这一意识内化于心。实际上,只有让学生先在思想上形成科学的认识,才能够让他们在真正动手、展开操作的过程中,避免一些错误行为,最大化降低实验的风险。

四、核心素养培养理念下,优化高中化学实验教学的具体策略与方法

(一)深度挖掘教材资源,培养学生的问题意识

在推进化学实验教学之前,教师应该带领学生一起就教材文本的内容进行深度研究、学习,确保每个学生对文本内容都足够熟悉、足够了解。在此基础上,教师应该向学生提供引导、培养他们的探究能力,简言之,就是让学生立足此前所学的课程内容,以此为依托并进一步延伸到生活实际中,让课本的内容可以回归生活[4]。比如:在围绕“二价铁与三价铁的相互转变实验”这一课程展开教学时,教师可以这样设定,首先引导学生一起探究教材的内容,然后在课堂上,让学生亲自动手展开实验,感受课程的内容。具体来说,教师需要让学生以自愿原则分成几个不同的小组,然后向他们分发铁粉、硫酸铁溶液、氯化铁溶液、铜片、稀硫酸等诸多材料,让学生在课堂现场以亲身动手的方式展开实验。由于以上这一实验与学生的日常生活紧密相连,同时这一实验的难度系数不大,在小组配合下可以快速完成实验,并且让大家围绕着二价铁、三价铁氧化性这一主要的知识点展开深度探究,让大家在提出与二价铁、三价铁相关属性问题并不断探索、得出答案的过程中,逐步培养个人的学科核心素养。

(二)引导学生改造实验,培养学生的创新能力

在高中化学教材中涉及的实验中,有一部分比较复杂,而且还有部分实验存在一定的安全隐患,面对高难度或者低安全系数的实验类型,教师可以引导学生将原本实验进行进一步改造,将它改造成安全技术比较高、同时操作比较简单、实验与教材重点难点都维持高度统一的类型,按照这样的方式去推进实验教学,可以让学生的思维得到扩展,同时还能强化他们的创新能力。值得一说的是,改造实验能力的培养无法一蹴而就,所以在改造实验这一环节的引导教学中,教师需要秉持坚定不移的态度,耐心地向学生提供科学合理的指导。比如:在课堂现场,教师可以先向学生进行示范,再结合高难度系数、高风险系数的实验进行合理改造,接着向学生详细分享一下自己改造的思考方向以及全流程安排,通过这样的方式就可以让学生在耳濡目染之下,也逐步培养个人的创新能力,结合不同实验展开适度、科学的改造。

(三)利用化学实验,打造真实情境

所谓化学实验教学情境指的是,立足教材的内容,以教学目标作为主导所打造的、富有真实性针对性的情境。在这样的情境氛围下,学生的学习注意力会全部集中,同时他们的思维能力还能得到充分锻炼,经调查,此举对培养学生的核心素养可以带去极大的帮助[5]。比如:在围绕《铁及其化合物》这一课程展开教学时,教师可以设定“调制鸡尾酒”这一主题的实验,具体来说,在课堂上,教师可以先向学生展示蓝色、黄色、白色三种不同的酒,三种不同颜色分别对应于硫酸铜、氯化铁、硫氰酸钾,接着教师还应该向学生展示“用氯化铁和硫氰酸钾打造红色溶液、红色鸡尾酒”的方式,然后在红色溶液中滴入维生素C,借此制作白色溶液。按照以上方式先进行实验示范,构建良好真实的情境,然后再让学生分析不同鸡尾酒形成的具体原理,探索在鸡尾酒制作过程中不同化学物质所发生的实际反应。最后,教师需要将课堂的主要时间留给学生,让他们按照此前教师所示范的、他们在探索过程中所得出的结论作为基本的出发点和落脚点,以小组合作的方式展开进一步的实验操作。按照以上方式去推进教学,可以在足够安全的情况下让学生亲自动手体验,最终对他们观察不同化学试剂的颜色、不同化学试剂融合在一起之后的化学反应而产生的结果可以形成更深刻的理解,这是培养学生学科核心素养的重要渠道和有效依托,所以在未来的教学过程中,教师应该将情境教学法持续渗透于课堂。

(四)引导学生展开小组探索,解决化学问题

在课堂上,教师需要设定各类开放性的探究实验,然后让学生以小组合作的方式、参与到实验的操作过程中,这样的方式可以让学生收集、获取信息以及提出、分析、解决问题的能力都得到明显提升,同时此举还能培养学生的团队合作意识。比如:在围绕《铁及其化合物》这一课程展开教学时,教师就可以设定一些具备开放性特色的探究实验,让学生主动展开学习,让他们在学习的过程中、逐步提升个人的多方能力,形成化学学科的核心素养。具体来说,在课堂课程导入环节,教师要引导学生以下三个问题:同学们,你们听说过补铁剂吗?你们知道在补铁剂中铁元素对应的是二价还是三价吗;你们知道在补铁剂表面上有一层薄膜吗?这一层薄膜的价值体现在哪里;你们知道维生素C的性质是什么吗?在向学生导出以上这三个问题之后,教师应该将课堂的主要时间留给学生,让他们通过查阅资料、回忆现有知识等诸多方式展开进一步的探索。在此基础上,结合自己所得出的结论,设定一个适配的化学实验,在化学实验的过程中,完成对以上三大问题的深度探索。以上这类教学方式与学生的生活维持紧密联系,同时又具有较强的趣味性,所以依托以上方式去推进教学,可以让学生的学习欲望和想法都得到充分激发,让他们的自主探究、创新能力都得到进一步培养,最终可以让学生的化学学科核心素养得以快速形成。正是因为如此,所以在未来的实际教学过程中,教师需要积极渗透这样的教学模式,落实好有效的应用,切实实现充分的普及。

(五)创造绿色实验,培养学生的环保意识

当下全球各个国家都高度重视节能环保,培养学生的环保意识是培养学生化学学科核心素养的重要部分。为实现这样的目的,在实验教学中,教师可以设定各类富有绿色属性的实验,让学生在操作时逐步感知绿色理念的重要性。比如说在课堂上,教师可以打造以绿色为主题的化学实验,同时向学生分享“各种实验用品可以反复利用”的事实,让他们知道绿色实验的重要性,如此一来不但可以达成实验教学的目标,同时还会因为绿色化学实验设计,让学生了解降低污染、节能环保的重要性,提升实验的效率。

举几个例子,比如说在选择实验材料的时候,教师可以用CCl4代替石油醚,如此就可以最大化降低石油醚对环境造成的可能性污染。另外,在实验试剂的选择上,教师也应该合理地安排,首先不能过度地使用。其次还应该在实验项目的设计上坚持“串联”的基本原则,让药物、药品可以多次被重复性使用,借此提升化学资源的利用效率[6]。再次,在实验的过程中,教师应该尽可能地选择无毒的试剂。值得一说的是,在实验方案的设定上,教师也应该以“绿色环保”作为主要的支撑,如果在教材中所涉及的实验方案是污染比较严重的,需要耗费较大量试剂和材料的,那教师就可以在此基础上进行科学的实验调整,尽可能地将它调整为绿色环保、需要消耗试剂比较少的实验方式,因为这个过程有一定难度,所以应该由教师做为主。

结束语

综上所述,在高中化学教学中,实验属于非常重要的部分,但在传统的课堂中,教师严重忽略了实验的重要性,经常以个人示范以及多媒体展示等方式向学生推进实验教学,这将极大降低学生的学习成效。为避免这样的情况,教师应该高度重视化学课的实验教学,依据探究目的,设计实验方案,运用实验探究活动培养学生学习的积极性,养成严谨求实的科学态度,在关注学生个性化、多样化学习和发展的同时,转变培养模式,着力发展学生高中化学学科的核心素养,使学生科学文化素养与自主发展能力完美结合。

参考文献

[1]刘竟男,宫丽红.高中化学教科书中“潜台词”的研究[J].化学教育(中英文),2020,41(13):11-16.

[2]刘晓明.高中化学课堂教学中学生微粒观的培养[J].西部素质教育,2020,6(12):73-74.

[3]李永洛,例谈学科核心素养导向下的高中化学实验教学设计与实施[J].新课程研究(中旬-单),2022(2):63-65.

[4]张旭辉,探究核心素養培养理念下的高中化学实验教学策略[J].文渊(小学版),2021(11):1291-1292.

[5]谭纯,浅谈核心素养下的高中化学实验教学创新设计[J].文渊(高中版),2021(4):1413.

[6]栗艳菲.基于发展学科核心素养的高中化学实验教学实践探索[J].天天爱科学(教学研究),2020(11):34.

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